欢迎来到浙江硕宝电气有限公司官方网站!!!

如何保证数据电缆性能


  许多用户和安装面临着如何在园区环境里进行楼间廉价高效数据传输的问题。路由的选择、传输距离和应用环境都将影响对电缆介质的选择,不正确或不恰当的选择会导致布线投资的有限期缩短,而重新安装也会导致网络系统运行的停止。

 

  如果是室外应用,通常对于园区网连接的选择是光纤系统。光纤真正的开销在光纤布线系统的端接和光电设备上,当用户只需要在楼间50米的距离内传输10Mbps或 100Mbps时,一般不采用光纤。

 

  将常规5类铜缆埋入地下或架空铺设将可能会导致某一网络沿布线线路的传输失败,所以选择现有的室外直埋增强型5类电缆会带来廉价的链路。在决定选择这些室外局域网电缆之前应对它的设计进行充分理解。

 

  多年来防潮湿保护网在通信电缆中一直应用,这些铝聚合材料有重叠封口作为保护,降低水蒸汽的渗透路径来地阻止水的进入。然而一个无保护的干燥电缆将需要遭受长达半年到一年由于浸润而产生的的液化,一个带防潮保护网的干燥电缆才会得到彻底保护。这样设计的电缆大约与箔屏局域网电缆类似,端接通用简单。

 

  所以,布线系统设计者必须考虑到应用环境,这包括下列环境及影响电缆的参数。 中国电缆网版权所有,转载请注明来至中国电缆网

 

  电缆是否放置于: 屋檐下。电缆只要不直接暴露在阳光照射或超高温下,标准局域网电缆就可以应用,建议使用管道: 外墙上。避免阳光直接照射墙面及人为损坏; 管道里(塑料或金属的)。如在管道里,注意塑料管道的损坏及金属管道的导热;

 

  悬空应用/架空电缆。考虑电缆的下垂和压力。

 

  打算采用哪种捆绑方式?电缆是否被阳光直接照射;

 

  直接在地下电缆沟中铺设,这种环境是控制范围最小的。电缆沟的安装要定期进行干燥或潮湿程度的检查;

 

  地下管道。为便于今后的升级、电缆更换以及与表面压力和周围环境相隔离,铺设管道是一个较好的方法。但不要寄希望于管道会永远保持干燥,这将影响对电缆种类的选择。

 

  影响电缆性能的因素包括:

 

  紫外线(UV)——不要将无紫外线防护的电缆应用于阳光的直射环境内,应选择黑色聚乙烯或PVC外皮的电缆,如奔瑞公司(Brand-Rex)的4对增强型5类MegaOut door室外电缆,它带有金属网防潮保护层及黑色聚乙烯外皮,适用于绝大多数楼间连接,不管是架空铺设、地面安装还是管道施工均可以采用:

 

  热度——电缆在金属管道或线槽内的温度很高,许多聚合材料在这种温度下会降低使用寿命,应选择黑色聚乙烯或PVC外皮;

 

  水——水是局域网电缆的真正杀手。在局域网双绞线电缆内的水分会增加电缆的电容,从而降低了阻抗并引起近端串扰问题。若极效防止潮湿和水蒸汽,需要采用金属屏蔽网保护层;

 

  机械损坏(修复费用)——光缆的修复是十分昂贵的,在每一个间断点至少需要两次端接;

 

  接地——如果电缆的屏蔽层需要接地,则必须遵守相应的标准;

 

  路由总长度(不仅仅指楼间)——在楼间采用室外级的局域网双绞线电缆,其总长度要限制在90米之内。对于100Mbps或1000Mbps的网络,其铺设距离不能超过这一限定。如果铺设的距离在100米到300米之间,则应该选择光缆。 中国电缆网版权所有,转载请注明来至中国电缆网

 

  可用下列的简单实验自测一下布线投资是否安全:用20米增强型5类UTP电缆分别在两端进行端接;在电缆中点的位置小心拨开电缆外皮,露出一小段铜缆(1厘米);按照AN/NZS D级标准测试电缆;将电缆的切割部分浸泡在水中1-2分钟,然后再重新测试。

 

  1.模的概念:

 

  光导纤维传输中的一个重要性能就是模式分布

 

  我们将沿纤芯传输的光分解为沿轴向和沿截面两种平面波成分

 

  沿截面传输的平面波在纤芯与包层的界面处发生全反射

 

  每一往复传输的相位变化是2*Pi的整数倍时

 

  就可以在截面内形成驻波,这样的驻波光线组称为"模"

 

  2.多模光纤与单模光纤:

 

  多模光纤的纤芯大,入射光进入纤芯的角度多,向前传播的路径也多

 

  所以其电磁场分布模式多种多样,可同时传播多种模式

 

  单模光纤的纤芯小,光的入射角度小,电磁场分布模式单纯

 

  只允许一种最基本的模式即基模的传播,其它高次模均被淘汰

 


  3.光在单模光纤中的传播

 

  光在单模光纤中的传播轨迹,简单地讲是以平行于光纤轴线的形式以直线方式传播

 

  这是因为在单模光纤中仅以一种模式(基模)进行传播,而高次模全部截止,不存在模式色散。平行于光轴直线传播的光线代表传播中的基模。

 

  宽带INTERNET接入成就了小办公室和家庭(SOHO)应用的不断增长,可以控制语音、视频/音频的高速自动化应用系统的出现。这些都驱动着住宅布线市场要满足数据率承载能力,并要确保与商业布线系统具备同等的服务质量(QoS )。电信产业协会(TIA )这样评论道:“过去的发展趋势以及对未来的预言都说明了每18 个月数据速率就会成倍增长。”作为一名专业的施工人员,您需要确保您的用户、业主可以利用现在、明天以及未来所有可用的应用。对于新型住宅结构以及小办公室网络来说,这意味着基于结构化布线系统的住宅以太网已经可以与几年前中等规模的商业布线系统相媲美了。

 

  根据InStat/MDR的统计,美国60%的住宅网络进行结构化布线时都会选择非屏蔽双绞线。住宅网络还会采用与其它现有电缆混合的结构化布线系统,例如电话线、电线或同轴电缆,利用变压器将标准以太网的数据格式化为适合特定媒体的格式后转移数据。无线网络(实际上还是采用了大量的线缆)占了住宅网络施工的三分之一,主要用于住宅后院中的笔记本上网,或在厨房喝咖啡时为浏览Email 或控制灯光所连接的手持式控制板。

 

  同轴电缆不再只局限用于视频模拟信号,数字信息可以从有线电视服务提供商处通过6线或11线同轴线传输到住宅,同时可以在住宅内部传输。对于宽带越来越多的应用,诸如数字电视HDTV 信号以及全家音频/视频服务器等,给同轴电缆施工人员带来了更多新的、不可预期的挑战。

 

  使用结构化布线的高性能住宅网络已经变得越来越复杂,需要更多的培训,与以前相比结构更复杂。这些住宅网络不再仅仅是连接房间内的计算机,同时还是技术变革与集中的神经系统。在整体工作完成后,不正确安装的线缆可能会给您造成巨大的经济损失。如果进行了正确的安装,高性能结构化布线系统将会提供给业主很多年的服务。这篇技术文章对结构化布线做出了评论,同时还讨论了高性能住宅网络的需求。

 

  历史课——住宅布线系统标准的出现

 

  在讨论高性能住宅布线系统时,了解导致今标准出现的一些历史动态是非常有益的。这首先要从1996年联合通信协会(FCC)的电信法案谈起。该法案是62年以来第一个电信法规的大修。该法案的目标是解除对电信的政府控制,加大电信服务提供商的竞争,从而创建自由的市场环境。撤消控制后,客户可以自由选择运营商将电缆接入家中。然而为了有效地承载数据,市场对住宅布线系统有更多的标准限制和要求。

 

  1999年TIA/EIA公布了针对住宅电信电缆的 TIA/EIA-570-A 标准。该标准包括产品性能技术指标、安装实践技巧以及测试方法。标准认可了商业建筑布线标准 ANSI/TIA/EIA-568A 中对UTP 电缆和光缆的要求,商业住宅通路标准ANSI/TIA/EIA-569-A 中关于通路和空间的一些信息,以及用户外部设备布线标准 TIA/EIA-758。TIA/EIA-570-A 标准尝试。

 

  着将电信结构对电信服务领域中的新结构、附属物、改建的单个或多个住宅建筑的需求标准化。换句话说,570-A标准比用于商业建筑的TIA/EIA-568A 标准适用于更多的应用领域。TIA/EIA-570-A 标准包括附加的语音、数据、视频、多媒体、安全、告警和住宅自动化系统的安装指导。

 

  1999年12月,美国联合通信协会(FCC)正式通过了TIA/EIA-570-A 标准以及 建筑工业咨询服务国际公司BICSI 标准,并将其归档在主要关注住宅内部配线至电话网络连接的“第三方报告和订购”中,同时设立了最低内部配线质量标准。许多业界专家预言这些内部配线质量标准将被包含在本地建筑规范中,通过促使从最先的简单内部配线安装发展到遵从与电力配线同样的检测和认可过程,来推动标准的执行。

 

  TIA/EIA-570-A标准对住宅电缆类型进行了详细说明,其中包括用于语音传输的CAt3 UTP 电缆,用于数据(和语音)传输的Cat 5 和 Cat 5e UTP 电缆,以及用于视频和音频传输的 RG 6 线同轴电缆。其它的介质,例如两条线的12-16 AWG,在最近公布的针对整个住宅视频、控制系统以及安全的附录三中做了介绍。该标准还提到光缆布线可作为住宅网络安装的选件。这些电缆常在施工过程前后被捆绑或拖拉在一起。

 

  定级——为多媒体做准备的技术指标

 

  TIA/EIA-570-A标准确定了两种不同类型的插座面板住宅布线施工方案,即级别一和级别二。级别一是适用于电话、电视和数据的基础系统。它包含一条符合Cat3性能要求的4对线UTP 电缆,以及一条6 线 75ohm 的同轴电缆。570-A 标准建议使用 Cat 5 电缆替代 Cat 3 电缆,这样更容易升级为级别二的安装。

 

  级别二住宅施工标准可以满足宽带上大量的多媒体应用。级别二中指定了两种UTP电缆,最差为Cat 5 电缆,建议使用 Cat 5e 电缆(可以承载更高的带宽应用)。它还建议两条6 线 75 ohm 同轴电缆,并提到可使用两条光缆作为附加选件。

 

  1、不规范施工之一:过度的线缆弯曲半径

 

  在布线施工中,由于过线槽的空间有限,这样的弯曲半径是很容易发生的,对双绞线的折弯度是有严格要求的。线缆的弯曲半径不得超过线缆本身线径的8倍的弯曲半径。显然,图中的施工是不规范的。由此造成的后果是线缆性能下降,随着时间的推移,长时间的过度弯曲,会破坏线缆的电气性能。 对于保护线缆的外护套层来说,虽然外观在短期内体现不出来,但由于气候、温度等客观现象变化,会使外护套的寿命大大缩短,而影响线缆的使用年限等。

 

  2、不规范施工之二:强弱电线缆一起敷设。

 

  很多的数据机房或布线的场合见到过,这样的线缆敷设是否符合相关的标准呢,相信很多有经验的布线工程师会提出疑问。在国标GB/T50311-2000标准中,有详细的规定描述。

 

  通讯线缆不同于电力电缆,当电力电缆产生电磁波会影响通信线缆的通讯性能,导致数据混乱等现象。从而不能正常的通讯。

 

  3、不规范的施工之三:机柜下留下太多的线缆备用冗余

 

  在布线管理间,打完线后的机柜非常整洁,线缆也横平竖直,但打开机柜下的地板,看见有太多的线缆没有剪断,全部预留在下边,

 

  太多的线缆备用冗余堆在一起,不仅仅影响了布线的美观,受到温度的影响,线缆通信性能亦会大大的下降。避免这种施工现象的发生最有效的方法是 :

 

  ① 在机房设计初期,勘察现场确定机柜位置,确保机柜在以后使用中不改动。做好规划。

 

  ② 施工时,在敷设线缆不要留太长的线缆,满足实际需求即可。

 

  ③ 设备安装时,把多余的线缆剪掉,不必预留太长的冗余。


  4、不规范施工之四:成束的线缆过紧的扎在一起

 

  规范整洁的线缆敷设增加整个机房及水平区美观,使整个系统看上去漂亮,

 

  但通信线缆线芯一般比较细,多股线缆一起敷设时,如果过紧的扎在一起,容易产生串扰,这对线缆本身来说,是得不偿失的。另外,长时间过紧扎线,极容易造成线缆外护套的破裂。

 

  对于布线施工来说,细节之处往往被忽视。但布线系统属于精密的弱电系统,细节往往也决定线缆性能的关键。故在布线施工中,应尽量避免上述现象的发生。给予计算机通讯系统一个良好的环境。我们借用书中的一句话:细节决定成败!在综合布线系统来说,一点也不为过。

 

  第一,在广域网和局域网络上传输的信息量在十年的时间里不断增长,很多以前无法实现的网络应用得以实现,如广域网上实时视频、远程医疗、网络游戏、远程教育、网上银行、网上交易等变为现实。同时局域网内的视频文件、音频文件、游戏软件、地图软件、图形文件、CAD文件等均以几十兆、几百兆甚至几个G的形式出现,这就要求网络以更快的速度来传输这些文件。

 

  第二是:网络设备和终端设备为满足网络速度的要求,也在不断升级。仅以以太网网络设备为例,网络端口速率从以前的10Mbps向100Mbps过渡,从100Mbps向1000Mbps过渡,现在很多网络设备提供10G万兆网络接口。在网络终端设备方面,当年局域网络支持的数据终端设备是386和486计算机。而现在已经是双核甚至四核的计算机,内存1G、2G、4G、8G、16G;硬盘100G、160G、500G、1T;网络接口为1000/100Mbps。这从客观上要求网络速度的不断提升。

 

  第三是:布线标准的不断更新,产品工艺的不断求精,创新技术的不断涌现,阻燃环保意识的不断提升,客观上为建筑综合布线系统的升级提供了可能性。

 

  落实到具体的项目上,是否要进行升级改造呢?就个人经验而言,建议有这方面想法的人员从以下几个方面反问一下自己,从而进行下一步的行动。例如:

 

  ◆ 大楼里的网络应用软件升级超过三年、网络设备升级超过六年、布线系统升级到现在超过十年?

 

  ◆ 大楼的网络应用是否经常遭到用户的抱怨,嫌网络速度很慢?

 

  ◆ 大楼的网络设备不能满足当前网络应用的需要?

 

  ◆ 大楼的布线系统不能支持当前网络设备的应用?

 

  ◆ 大楼的布线系统的信息点扩容性无法满足当前的应用?

 

  ◆ 对原来布线系统的环保性、阻燃性存在担心?

 

  ◆ 对原来布线系统的管理性显得力不从心?

 

  如果以上问题均令你感到为难,那么可以考虑改造升级你的布线系统。这个时候一定要确认是否有足够的预算来进行网络布线和设备的升级改造?

 

  业主一旦确认下来要改造升级,那么接下来:

 

  第一,要找专业的顾问公司或者专业的人士进行前期的咨询,以便对当前智能建筑的发展和布线系统的最新发展有全面的认识和了解。

 

  第二,要对原来建筑体的建筑空间、管道桥架路由、网络业务应用、信息点位置进行认真检查,做好记录以备后用。

 

  第三,要作出决定,选择什么样的布线系统?铜缆系统是7类屏蔽系统,是增强型6类屏蔽/非屏蔽系统, 还是6类屏蔽/非屏蔽系统?光缆系统是采用单模系统还是万兆OM3多模系统,甚至OM4多模系统?

 

  第四,要采用什么样的外皮材料?阻燃级别是CM、CMR、CMP?还是采用低烟无卤的 LSZH?所有产品是否满足RoHS的要求?

 

  第五,要有大楼整体大弱电、数字化的思想,改造以前的大楼可能只有语音和数据系统,那么是否可以通过这次改造让大楼变得更加智能、绿色、安全、节能?除了布线系统,还需考虑视频监控系统、门警系统、一卡通系统、智能照明系统、停车场管理系统等。

 

  第六,要对市场上的厂商品牌进行考察,考察的内容包括公司整体弱电方面实力、解决方案先进性、产品的广泛性、品牌影响力、工程案例同类性、技术服务水平、质保期限、当地的商务支持等。

 

  为了保证工程质量,建议在规划阶段就树立一种四位一体的思想(如图2所示),那么在项目改造过程中要注意的问题有:

 

  第一,要确定是一次性整体升级改造,还是分楼层逐步改造。作为工程项目实施的工程商,一次性整体升级改造更为方便,类似是一个新项目,无需考虑原来的网络应用,也不用考虑到对原来系统人员、设备、空间以及作业时间的影响。但这需要对原来楼宇的工作人员迁移,新建一个规模相当的工作场所,这种方式会增加甲方的投资成本。但笔者在广东就曾经遇到过这样一个项目,甲方为了对旧楼进行整体改造,当然也包括弱电布线系统,在旧楼旁边建造一栋新楼。鉴于投资和场地的现实状况,采用项目的分楼层逐步改造是一个现实的选择。最近笔者就做一座三十层楼改造的前期规划工作,采用每次五层的方法逐步推进。这样会给工程商带来一定的施工难度,既要保证原系统的正常运行,也要保证新工程的进度,同时还要考虑到尽量减少作业给楼内人员带来的影响。

 

  第二,不管是一次性整体升级改造还是分楼层逐步改造,在施工安装前都要进行巡楼工作,即对原来的设备间、楼层配线间、弱电井、管道桥架空间及路由、信息点需求等进行检查登记,给相关部门提出合理的要求,具体内容可以包括空间、面积、电力、电源、照明、接地、间距、干扰、路由、防火、温度、湿度、防尘以及防震。另外,线缆敷设方式、弯曲、冗余、电磁干扰也在记录范围之内。具体内容可参考我国的国家标准《综合布线系统工程设计规范》(GB 50311-2007)。

 

  第三,在具体的分楼层逐步施工改造工程中,要规划好每次改造的楼层和数量,例如一座三十层的大楼可以每五层作为一个改造单元。在拆除旧有的布线系统工程中,先拆除工作区的信息模块和面板,然后将水平子系统各条线缆拉回桥架;接着在楼层配线间将线缆与配线架分离,从桥架上将线缆收回,从机架机柜将配线架收回。一般来说,水平通道的桥架可以得到再次应用,但对需要增加信息点的楼层,可能需要增加桥架。原来预埋的管线由于缺少牵引线,会给再次施工造成非常大的难度,甚至无法再次使用。需要结合装修再次铺设路由。垂直主干数据系统如果十年前铺设的是铜缆系统,则建议更新为光缆;如当年铺设的是多模光纤,建议更新为OM3多模光纤;如铺设的是单模光纤,不建议更新,结合实际的应用,只要增加光纤的数量即可。同样,笔者建议只在建筑群中增加光纤数量,采用单模光纤或OM3多模光纤,不建议更新,除非有特殊的原因。

 

  第四,在改造过程中要确保原有网络的正常运行。在计划时,一定要周密安排,充分熟悉和理解原有的网络结构和布线的路由布局;在空间上,可以采用建立临时备用办公地点;在时间上,错开工作时间施工;在施工中,制定切实可行的条例,提高安装施工人员的水平和服务意识,规范施工与管理。在协调上,要充分和甲方的网络管理人员沟通,以保障项目的顺利执行。另外对项目中更新下来的原有布线材料,要规范分类包装,交由甲方相关人员统一处理,切忌自作主张。

 

  改造后的系统一定要满足现在及未来长远的要求,因此要对系统工程按规范进行测试,并且要求100%的信息点测试。对铜缆系统按所安装的类别进行相应的测试,如6类屏蔽系统、6类非屏蔽系统、增强型6类屏蔽系统、增强型6类非屏蔽系统。6类系统测试相对比较简单,但对增强型6类非屏蔽/屏蔽系统则要追加Alien NEXT测试。对单模光纤和OM3多模系统按照TIA/EIA-568C.3的标准进行链路长度和衰减的测试。还有就是按照材料品牌对应厂家的质保申请程序要求,准备好材料递质保申请表,以获得对未来网络应用的保障。

 

  如果说改造前的布线系统限于当时的条件,没有重视网络基础架构的管理,并且随着时间的推移,移动、更改、扩展的增多让你的工作焦头烂额。那么通过改造,为了网络长期的运行和维护,布线基础架构容易管理,一定要从在思想上加以重视,充分遵循基本的管理规则,如《商业建筑电信基础设施的管理标准》(TIA/EIA-606A)以及国内2009年推出的《综合布线的管理与运行维护技术白皮书》。第二条,在预算允许的前提下,采用可管理的电子配线系统。这样可以让网络得到长期稳定的运行,达到轻松管理的目的。